氣動閥門執(zhí)行器工作原理

       利用壓縮空氣推動執(zhí)行器內(nèi)多組組合氣動活塞運(yùn)動，傳力給橫梁和內(nèi)曲線軌道的特性，帶動空芯主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，壓縮空氣氣盤輸至各缸，改變進(jìn)出氣位置以改變主軸旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)負(fù)載(閥門)所需旋轉(zhuǎn)扭矩的要求，可調(diào)整氣缸組合數(shù)目，帶動負(fù)載(閥門)工作。兩位五通電磁閥通常與雙作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套使用，兩位是兩個(gè)位置可控:開-關(guān)，五通是有五個(gè)通道通氣，其中1個(gè)與氣源連接，兩個(gè)與雙作用氣缸的外部氣室的進(jìn)出氣口連接，兩個(gè)與內(nèi)部氣室的進(jìn)出氣口接連，具體的工作原理可參照雙作用氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理。由于現(xiàn)在的控制方式和手段越來越多，在實(shí)際工業(yè)生常和工業(yè)控制中，用來控制氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法也很多，常用的有以下幾種。

(一)基于單片機(jī)開發(fā)的智能顯示儀控制

       智能顯示儀是用來監(jiān)測閥門工作狀態(tài)，并控制(閥門)執(zhí)行期工作的儀器，它通過兩路位置傳感器監(jiān)視閥門的工作狀態(tài)，判斷閥門是處于開閥還是關(guān)閥狀態(tài)，通過編程記錄閥門開關(guān)的數(shù)字,并且有兩路與閥門開度對應(yīng)的4~20mA輸出及兩足常開常閉輸出觸點(diǎn)。通過這些輸出信號，控制閥門的開關(guān)動作。根據(jù)系統(tǒng)的要求，可將智能閥門顯示儀從硬件上分為3部分來設(shè)計(jì):模擬部分、數(shù)字部分、按鍵/顯示部分。

1、模擬電路部分主要包括電源、模擬量輸入電路、模擬量輸出電路三部分。

       電源部分供給整個(gè)電路能量，包括模擬電路、數(shù)字電路和顯示的能源供應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)閥門開讀的遠(yuǎn)程控制，需要將閥門的開度信息傳送給其他的控制儀表，同時(shí)控制儀表能從遠(yuǎn)方制定閥門為某一開度,系統(tǒng)需要1路4~20mA的模擬量輸入信號和1~2路4~20mA 的模擬量輸出信號。模擬量輸入信號通過A/D轉(zhuǎn)換變成與閥門開度相對應(yīng)的數(shù)字信號后送給數(shù)字部分的單片機(jī)，在單片機(jī)中對它進(jìn)行濾波處理后就可以輸出了。閥門的開度信息通過D/A轉(zhuǎn)換后變成模擬信號輸出，用來接顯示儀顯示閥門開度或連接其他的控制設(shè)備。在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，所有的數(shù)字量數(shù)據(jù)均采用串行的輸入輸出方式，為了節(jié)省芯片資源和空間，輸入的4~20mA的模擬量在轉(zhuǎn)化為數(shù)字量時(shí)，采用已有的4路DA芯片與單片機(jī)的系統(tǒng)資源相結(jié)合作8位的AD使用。2、數(shù)字電路部分主要包括:單片機(jī)、掉電保護(hù)、兩路監(jiān)測脈沖輸入信號、兩路常開常閉轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)輸出。在設(shè)計(jì)方案中選用目前普遍使用的51系列單片機(jī)AT89C4051。AT89C4051是一款低電壓、高性能的CMOS8位微控制器，它具有4K字節(jié)的可擦除、可重復(fù)編程的只讀閃存。通過在單芯片內(nèi)復(fù)合一個(gè)多功能的8位CPU閃存，在性能、指令設(shè)定和引腳上與80C51和80C52兼容。考慮到在系統(tǒng)掉電或重新啟動時(shí)，需要保持先前在儀表中設(shè)置的一些(閥門)參數(shù)，而單片機(jī)中的數(shù)據(jù)存儲器不具備掉電存儲功能，所以在片外擴(kuò)展了一個(gè)具有掉電保存功能的芯片X5045。